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如图所示,足够大的平行挡板A1、A2竖直放置,间距为L.A1、A2上各有位置正对...

如图所示,足够大的平行挡板A1A2竖直放置,间距为LA1A2上各有位置正对的小孔PQ.两板间存在两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,水平面PQMN分别是两个磁场区的理想边界面.挡板A1的左侧是方向水平向右的匀强电场,质量为m、电荷量为+q的粒子从电场中的O点以大小为v0的初速度竖直向上射出,运动一段时间后从小孔P进入Ⅰ区,此时速度方向与竖直方向的夹角θ = 60º.粒子进入Ⅰ区运动之后,从PQ边界上的 C1点第一次离开Ⅰ区,C1点与挡板A1的距离为d,然后进入没有磁场的区域运动,从MN边界上的D1点(图中未画出)第一次进入Ⅱ区,D1点与挡板A1的距离为.不计重力,碰到挡板的粒子不予考虑.

(1)求匀强电场中OP两点间的电势差U和Ⅰ区的磁感应强度B1的大小;

(2)已知,最后粒子恰好从小孔Q射出,求Ⅱ区的磁感应强度B2的大小可能是哪些值?

 

(1)(2)、、 【解析】 (1)粒子从O点运动到P点过程,由动能定理得 ① 在P点速度满足 v0=vcosθ② 解得O、P两点间的电势差③ 粒子在Ⅰ区内做圆周运动,有 ④ 粒子运动情况如图,可得2r1cosθ=d⑤ 解得Ⅰ区的磁感应强度⑥ (2)粒子在Ⅱ区内做圆周运动,有⑦ 粒子运动情况如图,粒子完成一个完整的周期性运动,到达PQ边界的C2点时,与挡板A1的距离为 ⑧ 即x=4d-r2 先不考虑粒子碰到挡板的情况下,恰好从小孔Q射出,有两种情况. ①第一种情况是粒子斜向下射出小孔Q,对应的条件是 Nx+d=L (n=1,2,3,……) ⑨ 将L=13d代入并整理可得 ⑩ 考虑到r2>0,则n>3 再考虑粒子不能碰到挡板,则需满足条件 ⑾ 可解得 综合以上条件,可知n只能取4和5两个值,即r2=d和r2=d⑿ 解得Ⅱ区的磁感应强度大小的两个可能值是 和⒀ ②第二种情况是粒子斜向上射出小孔Q,对应的条件是 nx=L (n=1,2,3,……) ⒁ 可得 ⒂ 考虑到r2>0,则n>3 粒子不能碰到挡板A2,需满足条件 ⒃ 解得r2
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考点分析:
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我国在20081024日发射了嫦娥一号探月卫星.同学们也对月球有了更多的关注.

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对于研究平抛运动的实验,请完成下面两问.

(1)研究平抛运动的实验中,下列说法正确的是______.(请将正确选项前的字母填在横线上)

A.应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放

B.斜槽轨道必须光滑

C.斜槽轨道的末端必须保持水平

(2)如图是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为抛出点.在轨迹上任取两点AB,分别测得A点的竖直坐标y1=4.90cmB点的竖直坐标:y2=44.10cmAB两点水平坐标间的距离x=40.00cmg9.80m/s2,则平抛小球的初速度 v0______m/s

 

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某学习小组利用如图所示的实验装置探究螺线管线圈中感应电流的方向.

(1)由于粗心该小组完成表格时漏掉了一部分(见表格),发现后又重做了这部分:将磁铁S极向下从螺线管上方竖直插入过程,发现电流计指针向右偏转(已知电流从右接线柱流入电流计时,其指针向右偏转),则①填________②填________

 

B方向

ΔΦ

I方向(俯视

B方向

N极插入

向下

增大

逆时针

向上

S极插入

向上

增大

N极抽出

向下

减小

顺时针

向下

S极抽出

向上

减小

逆时针

向上

 

(2)由实验可得磁通量变化ΔΦ、原磁场B方向、感应电流的磁场B方向三者之间的关系:________

 

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关于匀速圆周运动的向心力,下列说法正确的是

A.向心力是使物体做圆周运动的力,是根据力的作用效果命名的

B.向心力可以是多个力的合力,也可以是其中一个力或一个力的分力

C.对稳定的圆周运动,向心力是一个恒力

D.向心力的效果是改变质点的线速度大小

 

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:困难

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